Uma análise de embalagens para vedações que precisam funcionar com menor profundidade de ranhura, componentes menores e acesso de montagem mais restrito.

Uma carcaça menor raramente resulta em uma vedação com a mesma capacidade de adaptação da versão anterior. O sulco fica mais raso, a flange mais fina, os fixadores ficam mais afastados e as ferramentas de montagem perdem o acesso. Ao mesmo tempo, o equipamento ainda pode precisar da mesma pressão, limite de vazamento e vida útil.

As vedações compactas para equipamentos são importantes porque se encontram na interseção das novas restrições. Sua seção transversal afeta a profundidade do sulco, a força de compressão, a sensibilidade à tolerância e o manuseio. Reduzir o diâmetro em um desenho sem reconstruir essa relação geralmente elimina a margem de segurança.

O sulco perde profundidade.

Um anel de vedação pequeno tem menos espaço para compressão e acomodação de volume. Rebarbas do molde, desalinhamento da linha de junção e espessura do revestimento consomem uma parcela maior da folga disponível. Algumas centésimas de milímetro que seriam inofensivas em uma bucha maior podem alterar a compressão ou impedir a montagem.

O Manual de Anéis O da Parker explica que a compressão depende do tipo de aplicação e da seção transversal, e alerta que bordas afiadas e instalação enrolada podem danificar o anel. Suas tabelas são orientações de projeto, não uma permissão para ignorar as tolerâncias da carcaça específica. [1]

A flange perde rigidez.

Paredes finas e parafusos com espaçamento amplo podem se deformar sob a carga de vedação. Aumentar a pressão para garantir a segurança pode distorcer uma cobertura plástica ou criar zonas de baixa pressão entre os fixadores. A análise de elementos finitos pode localizar possíveis folgas, mas requer o comportamento realista da borracha e confirmação em componentes de fixação.

As soluções de vedação compactas geralmente utilizam um cordão moldado, uma junta retida ou um suporte rígido para aplicar a força apenas onde é necessária. O projeto deve mostrar o caminho da carga, desde o torque do parafuso através do flange até a linha de vedação, e definir quanta variação o cordão pode absorver.

A Assembleia perde espaço para os dedos

As vedações de borracha em miniatura são difíceis de visualizar e fáceis de deslocar. Pinças podem danificar a borda de trabalho. A graxa usada para retenção temporária pode atrair contaminação ou alterar a resposta do material. Um sistema de encaixe por pressão, um suporte integrado ou um pino de localização moldado podem ser mais confiáveis ​​do que um anel solto.

A automação não resolve o problema. Selos muito leves podem aderir às ferramentas ou embalagens por meio de carga estática. O contraste visual e o acesso da garra devem ser projetados na peça e no dispositivo de fixação antes que o layout do produto seja finalizado.

Um módulo diesel

Parker relata um redesenho do resfriador de óleo diesel de caminhonetes leves que exigiu oito vedações em torno de diferentes portas. O módulo anterior usava anéis de vedação de silicone com durabilidade limitada em fluidos refrigerantes de longa duração e requisitos de ranhura larga. As formas propostas para a Diamond Seal variavam de anéis a geometrias complexas com múltiplas portas. [2]

O EPDM foi usado para as passagens de líquido refrigerante e a borracha fluorocarbonada para o óleo. Parker afirma que as peças resistiram aos testes em bancada de ciclo térmico de 3.000 horas e que a geometria reduziu o tamanho do sulco e melhorou a auto-retenção. O fornecedor não publica o protocolo completo de testes do cliente nem os limites de aceitação. [2]

O caso é relevante para o projeto de equipamentos miniaturizados porque a melhoria da embalagem resultou da combinação de material e geometria. Um único elastômero universal não foi imposto em todas as oito localizações, e o formato da vedação foi alterado para se adequar à montagem do módulo e às suas funções com fluidos.

Pequenas imperfeições causam enormes dificuldades de manuseio.

Três das peças de silício da SIMTEC em seu dispositivo público de monitoramento contínuo de glicose tinham pesos de 0,03, 0,11 e 0,33 gramas. A empresa afirma que os efeitos estáticos foram intensificados devido à pequena massa e, portanto, a separação e o manuseio tiveram que ser personalizados dentro de uma célula ISO Classe 8. [3]

Embora esses casos se referissem a um dispositivo médico e não industrial, a conclusão geral para a fabricação permanece a mesma: vedações de borracha em miniatura podem exigir mais mão de obra para contar, posicionar e distinguir entre as cavidades em comparação com peças maiores.

Os dados dos materiais dependem de amostras em tamanho real.

Uma ficha técnica composta pode apresentar dados de resistência à tração, alongamento, dureza e compressão em corpos de prova de tamanho padrão. A estrutura interna moldada pode curar e resfriar em taxas diferentes, e existe a possibilidade de seu desempenho ser determinado principalmente por uma linha de junção, ponto de injeção, respiro ou alteração localizada na espessura que possa surgir.

Com vedações para equipamentos compactos, compare os dados do nível do material com as medições em peças destinadas à produção. Inspecione seções transversais críticas, rebarbas, defeitos superficiais, etc. Em seguida, realize o processo de imersão ou aquecimento e resfriamento dos produtos reais exatamente como feito para o ciclo de líquido e temperatura pretendido.

A validação deve ser feita com hardware real.

Fabricar conjuntos com tolerâncias máximas e mínimas, utilizando também fixadores reais. Verificar o desempenho de vedação em temperaturas mínimas e máximas, ciclo de pressão e vácuo, se aplicável. Adicionar vibrações ou cargas nos conectores que causem o deslocamento da carcaça.

A absorção do fluido deve ser o critério, portanto, um teste de vazamento aprovado pode estar ocultando uma falha que poderia levar a um problema no próximo uso, sendo revelada apenas durante a desmontagem do conjunto. Se a reutilização durante o ciclo de vida for prevista, a montagem repetida deve ser considerada nos testes.

A tecnologia de medição é outro aspecto importante na segunda revisão do projeto de anéis de vedação pequenos. É preciso verificar se o diâmetro e a seção transversal são medidos livremente, com a vedação em condições reais de uso ou quando a vedação está efetivamente instalada. Em geral, em soluções de vedação compactas com cordões não circulares, a altura e a posição locais podem ser mais relevantes para o desempenho do que uma média.

A miniaturização também aumenta o custo de um defeito. Um pequeno vazamento é suficiente para danificar a placa de sensores compacta ou contaminar o estreito canal óptico.

É muito importante definir o limite de contenção antes de adicionar a última camada de cobertura protetora.

Quando o componente é marcado com tinta, por exemplo, a marca não será duradoura e, portanto, não será facilmente legível. Utilize um sistema de marcação como cavidades, embalagens, etiquetas ou digitalizações.

Equipamentos compactos frequentemente precisam de mais de uma peça de vedação visualmente idêntica, portanto, uma distinção de cor ou forma pode servir como código, desde que o pigmento ou a característica não interfira no funcionamento.

A Yida realizará a revisão do projeto do equipamento miniaturizado para o cliente, que fornecerá todas as tolerâncias, o material das peças envolvidas na vedação, como as peças são unidas, o acesso para montagem, o fluido, a temperatura e a meta de vazamento. Quando a vedação e a carcaça são consideradas como um único sistema, a peça de vedação, que é a menor em geometria, não representará um problema.